Laba insectelor
 Reveniți la elementul principal |
Insights: Insecte Detaliu al tarsului unui gândac crisomelid |
| Anatomie |
| Cap · piept · abdomen |
| Antene · Piese bucale |
| Exoschelet · endoschelet |
| Aparate |
| Nervos · Digestiv Respirator · Excretor Secretor · Circulator Reproducător |
| Biologie |
| Dezvoltare post-embrionară |
Picioarele , la insecte , sunt anexe articulate ale toracelui delegate în general locomoției terestre, dar, în mai multe cazuri, adaptate pentru a îndeplini alte funcții, cum ar fi accesorii sau alternative sau sexuale.
Morfologie
Prezența și numărul picioarelor
In majoritatea insectelor există o pereche de picioare pentru fiecare segment toracic, numit, respectiv, față sau prothoracic, medie sau mesothoracic, spate sau picioare metathoracic. Acest personaj este împărtășit cu toți artropodele superclasei Hexapoda și, prin urmare, și cu Collemboli , Dipluri și Proturi [1] .
Numărul picioarelor poate fi redus ca o adaptare secundară, așa cum se întâmplă de exemplu la lepidopterele nimfale din cauza unei reduceri puternice a picioarelor protoracice sau poate dispărea complet, așa cum se întâmplă de exemplu în formele adulte ale insectelor catametabolice (femelele Coccidae Rincoti , femele de Strepsitteri etc.). În alte cazuri, în ciuda prezenței, picioarele prezintă adaptări morfologice, astfel încât să-și piardă funcția primitivă pentru a-și îndeplini altele.
Prezența a trei perechi de picioare toracice se regăsește și în formele juvenile ale heterometabolului , pseudoametabulei și ametabulei . În holometabolă sunt prezente în unele tipuri de larve ( campodeiforme , onisciforme etc.).
În generalitatea larvelor polipodice, tipice pentru lepidoptere , pentru mecoptere și în unele grupări de himenoptere ( Tentredinidae ), există și organe abdominale de locomoție, numite pseudozampe . În alte forme larvare, cu toate acestea, picioarele pot fi atrofice sau deloc (larve cirtosomatiche , larve apodous etc.).
Structura morfologică
Laba primitivă constă dintr-o porțiune liberă și o porțiune fixă. Această subcoxă fixă, menționată , odată cu evoluția, a devenit o parte integrantă a pieptului, dând naștere pleurei și trocantino, o structură a exoscheletului segmentului toracic în care articulează membrul liber.
Membrul liber arată ca un apendice multi-articulat și clar desprins de torace. Articolele sunt capabile să își asume diferite poziții reciproce, grație prezenței mușchilor intrinseci și extrinseci care acționează într-un mod diferențiat. Acest lucru asigură că picioarele își pot îndeplini funcția în mod optim. Procedând proximal-distal, articolele iau, respectiv, următoarele nume:
- coxa sau șold ;
- trohanter ;
- femur ;
- tibia ;
- tars ;
- pretarso ;
- cuie .
În general, articolele cu cea mai mare dezvoltare în lungime sunt femurul și tibia. Coxa și trohanterul sunt în general scurte și izodiametrice. Tarsul este împărțit în mai multe articole, numite tarsomeri . Pretarso este de obicei ascuns în ultimul tarsomer și unghiile sunt articulate cu acesta. Diferențieri marcate pot apărea în diferitele grupuri sistematice, cum ar fi dezvoltarea mai marcată a coxe-ului sau prezența anexelor accesorii articulate la pretarso. La multe insecte există un proces spinos, numit pinten , situat în fața ventrală a capătului distal al tibiei. Structuri similare pot fi prezente și pe fața dorsală. Pintenii sunt elemente utile de clasificare pentru unele insecte, sau ajută la funcționarea membrelor datorită conformației lor particulare.
Dintre apendicele accesorii, există frecvent arolium , în formă de lob, empodium , în formă de stylus, pulvili , în formă de lamina. Empodium și arolium sunt organe inegale dispuse între unghii, în timp ce pulvili sunt organe egale inserate sub unghii. Aceste accesorii servesc în ansamblu pentru a îmbunătăți funcția ambulatorie a labelor. Unghiile permit, de fapt, aderența la suprafețe aspre, în timp ce uleiul și pulvili sunt folosiți ca fraieri, făcând insecta să adere la suprafețe netede, cum ar fi sticla .
O importanță deosebită este numărul tarsomerilor, deoarece este adesea folosit ca element de determinare sistematică. Forma, dezvoltarea diferitelor articole și prezența oricăror elemente morfologice particulare afectează funcționalitatea picioarelor, îmbunătățind-o pe cea primară sau adaptându-le pentru a îndeplini alte funcții. Rezultatul este o clasificare morfofuncțională care identifică diferite tipuri de picioare.
Tipuri morfofuncționale
Funcția principală a picioarelor este locomoția terestră. Această funcție are loc - în general - împreună cu funcția de zbor, prin urmare, la insectele zburătoare, picioarele îndeplinesc o funcție accesorie care are scopul de a fixa corpul pe un suport atunci când este în poziție de repaus și de a permite mișcarea pe spații.relativ scurte. La zburătorii răi și la insectele fără aripi sau microptere , picioarele devin principalul organ al locomoției și, prin urmare, funcția lor este îmbunătățită.
Picioarele cursorului
Laba superficială sau ambulatorie este de tip morfofuncțional obișnuit, cea potrivită pentru efectuarea locomoției terestre ca funcție principală sau ca accesoriu la zbor. Strict vorbind, tipul ambulator se distinge de tipul cursor, primul potrivit pentru mers, al doilea pentru alergare. Diferențele morfologice dintre cele două tipuri sunt totuși minime și aceeași distincție între mers și alergare, în cazul insectelor, nu este bine definită. Exaltarea funcției se manifestă printr-o adaptare morfologică și anatomică care, în general, constă într-o întărire a tegumentului și într-o dezvoltare mai mare a maselor musculare.
În ansamblu, picioarele cursorului sunt subțiri, dacă nu subțiri, de lungime proporțională, cu coxuri scurte și trohanteri și femururi și tibii relativ lungi. Tarsele sunt relativ alungite, compuse în general din 5 tarsomeri, cu unghii bine dezvoltate, potrivite pentru prinderea suportului.
Insectele alergătoare, în care funcția de cursor este îmbunătățită, se încadrează frecvent în generalitatea Blattoidei și Formicidi , în multe coleoptere și în unele familii de eteroptere Rincoti . Dintre etapele juvenile, picioarele glisante sunt cele tipice larvelor campodeiforme , în care sunt adesea incluse forme zoofage prădătoare .
Picioarele de înot
Laba natatoria este o adaptare care permite insectei să înoate sub suprafață. Această adaptare nu este foarte frecventă și se găsește în unele familii de coleoptere (generalitate a Dytiscids și Girinids și , în unele Hydrophilids ) și a Rincoti Heteroptera ( Notonette , Corixidi și Naucoridi ), aparținând împărțirea Hydrocoriomorpha sau, potrivit unui schemă taxonomică alternativă, la infraordinea Nepomorpha.
Tipul de înot diferă mai ales în picioarele din spate. Vine cu articole mai mult sau mai puțin alungite, cu o formă turtită și, mai presus de toate, cu marginile traversate de serii de peri densi și alungiți. Această conformație înseamnă că picioarele pot fi utilizate ca vâsle, determinând împingerea necesară în mediul lichid.
Salt picioare
Piciorul sărit este o adaptare care permite insectei să sară, uneori cu o lățime considerabilă în comparație cu dimensiunea animalului. Această adaptare este destul de frecventă și se găsește, cu caracteristici morfologice similare, în multe ordine: Orthoptera , Rincoti , Siphonacteria , Coleoptera , Hymenoptera .
Tipul sărat este în general evident odată cu mărirea marcată a unor articole, datorită dezvoltării maselor musculare, care afectează în cea mai mare parte femurul sau coxa sau ambele. Funcția este localizată în picioarele din spate. Membrul este modelat astfel încât articulația femoro-tibială, sau articulația coxo-trohanterică sau ambele, să se poată flexa semnificativ și să se extindă rapid. Pentru ca acest lucru să fie posibil, este necesară o forță musculară considerabilă, asigurată de masele situate în coxuri sau femuri.
Picioare rapitoare
Laba rapitoare este o adaptare care permite unei insecte prădătoare să prindă o pradă și să o țină în timp ce o devorează cu aparatul de gură de mestecat sau suge fluidele interne cu un aparat de gură care suge. Această adaptare se găsește, de multe ori cu caracteristici morfologice similare, în generalitatea Mantoidei și Odonati , în unele neuroptera ( Mantispidi ), în unele Hemiptera Heteroptera ( Reduvidi , Nabidi , Nepidi , Notonete ), în unele Hymenoptera distribuite în diferite familii.
Tipul rapitor afectează doar picioarele din față. Cea mai comună conformație prezintă articole în special alungite, inclusiv coxurile, și musculatura și articulațiile concepute pentru a împinge rapid membrul înainte. Femurul și tibia sunt opozabile între ele și transportă procese spinoase către părțile ventrale, conferind ansamblului o capacitate prensilă. Această conformație pierde complet funcția originală a membrului, prin urmare picioarele rapitoare, care nu sunt potrivite pentru locomoție, sunt în general ridicate înainte în timpul mersului.
Picioare fosoriale
Piciorul de șanț este o adaptare care permite insectelor terestre să sapă în pământ folosindu-l ca lopată. Insectele cu picioare fosor tipice sunt ortopterele familiei Grillotalpidi , numite astfel pentru asemănarea puternică a formei picioarelor din față cu cele ale aluniței . Picioarele sunt de fapt modelate în așa fel încât să sapă pământul, sub suprafață, făcând mișcări care merg înapoi și spre părți în raport cu direcția de avansare. Picioarele Fossorial sunt de asemenea prezente în diferite Coleoptere specii, adesea coprophages , incluse în Hysteridae și Scarabeidae familii.
Tipul fosorial afectează membrele anterioare. Are articole rezistente, groase și turtite, care poartă procese spinoase în diferite poziții menite să îmbunătățească funcția de excavare. Cele mai profunde modificări privesc tibia, puternic aplatizată și lărgită, și tarsul redus. În Grillotalpa, tarsul este redus la un element similar cu o gheară robustă, care este asociată cu alte procese ale tibiei, de formă similară, simulând unghiile labelor alunițelor în general.
Adaptări în Apoidea
Apoidea , inclusiv albinele bine-cunoscute, au în esență picioare de tip ambulator, dar au formațiuni speciale care vizează răzuirea polenului atașat corpului și colectarea acestuia într-un organ de transport real situat în tibiile posterioare. O caracteristică specială a Apoidea este dezvoltarea excepțională a primului tarsomer, mult mai mare decât următoarele.
Stragghia este o adaptare specială a membrului anterior, în corespondență cu primul tarsomer și tibia, și are scopul de a facilita curățarea antenelor . Partea ventrală a primului tarsomer, lângă articulația tibio-tarsiană, are o cavitate semicirculară acoperită de o serie de peri scurți, care simulează o perie. Închiderea articulației tibio-tarsiene determină pintenul distal al tibiei să se opună deschiderii golului prin închiderea unui lumen subcircular prin care este trecută antena. Spurul, în acest fel, exercită o împingere care forțează antena să alunece în interiorul golului tarsomerului, în timp ce perii răzuiesc polenul încă atașat la antene.
Cestella este o concavitate prezentă pe fața externă a tibiilor posterioare, pe marginile cărora sunt inserate peri rari și lungi. Insecta periază polenul din corp cu ajutorul picioarelor din față și din spate și îl umezește compactându-l pe coș; firele de păr au în mod natural funcția de a forma o cușcă care reține polenul. Această structură este evidentă în special atunci când lucrătorii care se hrănesc se întorc la cuib sau la stup: polenul colectat apare sub forma a două mase globuloase, în general de culoare gălbuie, mai mult sau mai puțin portocalie, pe părțile laterale ale picioarelor din spate.
Pensula este o serie de peri densi și robusti, dispuși în mai multe rânduri transversale pe fața interioară a primului tarsomer al picioarelor din spate. Se folosește pentru răzuirea polenului din piept , aripi și abdomen .
Locomoţie
Având în vedere diversele medii populate de insecte, există diverse forme de locomoție, unele destul de frecvente, altele mai puțin. Cele mai frecvente constau în locomoția terestră propriu-zisă, care se manifestă prin mers sau alergare .
Ambulare și alergare
Atât în mers, cât și în alergare, insecta susține trei picioare la un moment dat, cele din față și din spate pe o parte și cea mediană pe cealaltă. Procedând în acest fel, insecta nu are un curs drept, ci ușor în zig-zag, adesea evidențiat de anumite posturi ale corpului. Cele trei perechi de picioare îndeplinesc funcții diferite: cele anterioare pentru tracțiune, cele posterioare pentru împingere, cele mediane pentru sprijin. Alergarea diferă de mersul pe jos cu viteza mai mare cu care sunt mișcate picioarele.
O importanță deosebită sunt adaptările pretarului care permit aderența picioarelor la substratul pe care se află sau se mișcă insecta. Unghiile sunt potrivite pentru prinderea suprafețelor aspre, uneori, de asemenea, modelate pentru a exercita o funcție prensilă și pentru a permite mișcarea în cele mai dificile medii, cum ar fi acoperirea păroasă a mamiferelor sau tulpinile plantelor. Și mai spectaculoasă este proprietatea insectelor de a adera și de a merge repede pe suprafețe foarte netede, cum ar fi sticla . Această proprietate se datorează prezenței arolio și pulvilli, utilizate ca fraieri. Ipotezele privind mecanismul de aderență sunt controversate, deoarece atribuie cauza tensiunii superficiale a unui lichid secretat de arolio sau forțelor de interfață care se încadrează în fenomenele interacțiunilor de suprafață [2] .
Mișcare în apă
Locomoția în mediul lichid cu înot efectiv nu este un comportament foarte răspândit, deoarece apa este un mediu excesiv de vâscos pentru insecte. Necesită prezența picioarelor de înot și o conformație a corpului hidrodinamic. Într-un mediu scufundat, mersul pe fund și pe plante este mai frecvent, implicând atât insecte adulte (printre Rincoti și printre Coleoptera ), cât și forme pre-imaginale (printre Odonate , Neuroptera , Diptera etc.).
O locomoție caracteristică în mediul lichid este cea care permite unor insecte să „meargă” alunecând pe apă. Această proprietate, tipică Eteropterelor Rincoti din diviziunea Amphibiocoriomorpha ( Gerid , Hidrometride și Veliide ) se datorează ușurinței remarcabile a insectei și picioarelor lungi și subțiri care se sprijină pe apă cu tarsi fără a rupe continuitatea acesteia prin exploatarea suprafeței tensiune .
A sari
Funcția saltului se exercită cu flexia a două părți ale corpului și relaxarea bruscă, prin intermediul unor mușchi puternici, care vă permite să faceți saltul folosind un punct de sprijin pe suport ca punct de sprijin. Acest mecanism are loc de obicei prin intermediul picioarelor săritoare. Majoritatea insectelor săritoare exploatează articulația femoro-tibială și musculatura femurului; alte insecte, pe de altă parte, exploatează articulația coxo-trohanteriană și musculatura situată în coxe. Și mai complex este mecanismul de salt în sifonacterii (purici), care exploatează acțiunea combinată a maselor musculare ale femurului și ale coxurilor asupra articulațiilor femural-tibiale și respectiv coxo-trohanter-femurale. Indiferent de conformația morfo-anatomică, picioarele săritoare exploatează, ca pivot, punctul de sprijin al tarsului pe suport, pe care se descarcă împingerea provenită din distensia instantanee a articulațiilor menționate anterior.
Mecanismele de sărituri unice, care nu implică picioarele, se găsesc în larvele multor Brachycera Diptera și la adulții Elateridae Coleoptera . Multe larve de Brachycera, apoduri, flexează corpul prin apucarea capătului caudal al corpului cu aparatul bucal, punând tensiune pe mușchii toracici și abdominali; eliberarea bruscă permite întregului corp să acționeze ca un arc făcând saltul. În prostratul Elateridelor există un proces care poate fi depus într-o gropiță a mezosterului ; când insecta este răsturnat pe spate, ea se curbează corpul la membrana care leaga intre segmente prothorax la mesothorax , făcând potrivi procesului prostral în gropiță mesosternal; tensiunea musculară și eliberarea bruscă permit insectei să sară și să recâștige poziția corectă.
Mecanismul de săritură al Elateridelor, în realitate, nu este un mijloc real de locomoție, ci o adaptare care le permite să recâștige poziția predispusă atunci când sunt răsturnate accidental pe spate. Pentru a înțelege avantajul acestei adaptări, se poate observa comportamentul unui gândac carabid atunci când acesta este răsturnat pe spate: insecta scutură disperat picioarele, zvârcolindu-se, dar fără a putea relua poziția predispusă.
Mișcarea în mine
O grupare vastă și eterogenă de insecte, numite mineri , trăiește în tuneluri ( mine ) săpate în general în țesuturile vegetale, în funcție de caz, în fructe, frunze, tulpini, sub scoarță sau în lemn în sine. Mișcarea în interiorul minei are loc cu diferite mecanisme, la care picioarele participă doar parțial. De fapt, tracțiunea exercitată de musculatura longitudinală a corpului poate lua o parte activă în mișcare, folosind aparatul bucal și orice proeminențe ale tegumentului ca organe de prindere.
Alte funcții
Funcțiile descrise mai sus pot fi asociate cu funcții secundare care sunt în orice caz de mare importanță în viața de relație a insectelor. Dintre acestea, în special, trebuie remarcată localizarea sensilli, pentru care picioarele contribuie într-un mod deloc neglijabil pentru a oferi insectei o percepție complexă a mediului extern. Dintre organele senzoriale amintim mecanoreceptorii, de diferite tipuri, care pot fi localizați pe femuri sau pe tibii, prin care insecta poate percepe sunete de anumite frecvențe sau vibrații ale suportului pe care se sprijină. Gustul sensilli poate fi localizat și în tarsi, prezenți în Lepidoptera și Diptera : acești chemoreceptori reacționează la dulce și sărat și curios permit insectei să „guste” suprafața pe care se sprijină pur și simplu mergând pe ea.
Funcțiile secundare includ, de asemenea, emisia de sunete. Utilizarea labelor la producerea sunetelor se bazează pe diferite mecanisme în funcție de grupul sistematic, dar în general constă în frecarea reciprocă a anexelor membrului sau a acestora cu alte părți ale corpului. De exemplu, ortopterele celifere au o serie de reliefuri pe fața interioară a femurului posterior: la aceste insecte sunetul este produs prin frecarea femurului pe aripile frontale sclerificate ( tegmină ).
Notă
- ^ În trecut, astfel de ordine erau incluse în clasa insectelor ca forme primitive.
- ^ Servadei, Zangheri, Masutti. Op. Cit. , p. 136.
Bibliografie
- Guido Grandi. Instituții de entomologie generală Bologna, Calderini, 1966. ISBN 8870190846 .
- Antonio Servadei; Sergio Zangheri; Luigi Masutti. Entomologie generală și aplicată . Padova, CEDAM, 1972.
- Ermenegildo Tremblay. Entomologie aplicată . Volumul I. ed. A III-a. Napoli, Liguori Editore, 1985. ISBN 88-207-0681-4 .
- Gennaro Viggiani. Lupta biologică și integrată . Napoli, Liguori Editore, 1977. ISBN 88-207-0706-3 .
- Aldo Pollini. Manual de entomologie aplicată . Bologna, Edagricole, 2002. ISBN 8850639546 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Insect Paw
linkuri externe
- Labe de tot felul , în Sala insectelor din Muzeul Morbegno . Accesat la 01.01.2008 (arhivat din original la 1 februarie 2008) .
